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《分子距边矢量研究链烃与醛酮的定量构效关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、物理化学学报PHYSICO-CHIMICA第16卷第2期2000年2月Vol.16,No.2February,2000ACTASINICA分子距边矢量研究链烃与醛酮的定量构效关系3林治华1,2胥江河2刘树深3郑旭熙2李志良1,3(1重庆大学环境与化学化工学院,重庆400044;2渝州大学化学系,重庆400033;3重庆大学生物工程学院,重庆400044)摘要按碳原子及键合特性分类定义并计算了链烃包括烷、烯、炔、双烯、烯炔烃的分子距离2边数矢量(MDE),将153个链烃的MDE矢量与相应的沸点相关联,得到了良好的线性模型.复相关系数R=0.9976,均方根误差RMS
2、=4.69K.同时还进行了随机检验和交互检验,其复相关系数和均方根误差分别为R=0.9975、RMS=4.72K和R=0.9972、RMS=5.13K.结果表明模型具有良好的稳定性和预测能力.进一步对杂原子用染色因子进行标识,提出了一种适用于含杂原子体系分子结构描述的MDE矢量,并以72种脂肪醛和脂肪酮的沸点为例,进行了定量结构2性质关系(QSPR)研究,同样得到了满意的结果:分子定量建模、随机抽样建模和定量预测的复相关系数及均方根误差分别为R=0.9989、0.9990、0.9980及RMS=3.93K、4.12K、5.52K.表明MDE矢量与链烃及醛酮的沸点均
3、具有良好的相关性,肯定了该矢量的合理性和有效性,可望在定量结构2性质/活性(QSPR/QSAR)研究中获得广泛应用.关键词:分子距离2边数矢量,链烃,脂肪醛,脂肪酮,沸点,定量结构2性质相关,分子建模学科代码:B031001发现和建立化学结构和生物活性,或其它性质的定量关系(QSAR/QSPR)是化学家们感兴趣的研究1.近年来,拓扑学的发展及其向化学领域的渗透,特别是计算机在化学中的广泛应用,为结构性能关系的深入研究提供了一种有力工具,国内外有关化学家和相关科学家已发表了许多优秀的研究论文2.其中用拓扑指数研究饱和烃类的物理化学性质的,国内外有大量报导3-5,但用
4、拓扑指数研究不饱烃的物理化学性质相对较少.由于不饱烃中重键的存在,其键长、键能以及碳原子的杂化方式与单键都有较大的不同,因而造成烯烃、炔烃的物理化学性质与烷烃有一定区别.刘树深等5用分子距离2边数(MDE)矢量对150个烷烃的15种物理化学性质进行过成功的建模与预测,结果良好.为了能计算不饱和烃的MDE矢量,我们在文献6基础上进行了简化,按碳原子及键合特性分类定义并计算了链烃,包括烷、烯、炔、双烯、烯炔烃的MDE,毋需作键长修正,使得计算明显方便.我们选用了153个链烃作样本集,构造并计算了它们的MDE矢量,并与其沸点这一重要的物理性质进行关联,借助多元线性回归技
5、术建立QSPR模型,其复相关系数R=0.9976,均方根误差RMS=4.69K,解释方差EV=0.9975,统计199925225收到初稿,1999209217收到修改稿.联系人:李志良.3国家教委“春晖计划”及机械部优秀人才专项基金资助项目量F=2971.8.为证明该模型的稳定性和预测能力,我们从153个样本中5次随机抽出102个化合物(总样本数的2/3)作为训练集建立校正模型,并用所建立的模型预测余下的51个化合物的沸点,结果良好.5次随机抽样建模与预测的平均复相关系数分别为R=0.9975和R=0.9973,均方根误差分别为RMS=4.72K和RMS=4.8
6、3K.同时我们还作了交互检验,即每次从153个化合物中抽出一个化合物作预测样本,用余下152个化合物作训练集建模,153次建模的平均复相关系数为R=0.9971,平均均方根误差RMS=5.13K.结果表明:模型的稳定性和预测能力较强.为了进一步扩展到含杂原子的体系,我们用染色因子对杂原子进行标识,提出了一种能适用于含杂原子分子的结构描述的分子距边矢量.并以72个脂肪醛、脂肪酮的沸点这一重要的物理性质为例进行了定量构效关系的研究,建立QSPR模型,其复相关系数达0.9989,均方根误差只有3.93K.为证明该模型的稳定性和预测能力,我们从72个脂肪醛、脂肪酮中随机抽
7、出50个样本作训练集建立回归模型,并用所建立的模型预测余下的22个化合物的沸点,结果良好:5次随机抽样建模与预测的平均复相关系数分别为R=0.9990和R=0.9980,平均均方根误差分别为RMS=4.12K和RMS=5.52K.基本原理与算法烷烃中碳原子可分为四种基本类型:①伯碳(CH3-);②仲碳(CH21<),③叔碳(-CH<),④季碳(>C<).分别记为C1,C2,C3,C4.则这四类碳原子之间发生相互作用可以组合出以下几种方式:M1j(j≥1);M2j(j≥2);M3j(j≥3);M4j(j=4),(其中j≤4).Mij可由下式计算:nij2Mij=61
8、/dik、
